一種基于電池管理系統(tǒng)的動(dòng)力電池組熱失控安全警報(bào)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及本發(fā)明屬于新能源客車(chē)領(lǐng)域，一種基于電池管理系統(tǒng)的動(dòng)力電池組熱失控安全警報(bào)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界可用燃油量的不斷減少，燃油價(jià)格的不斷上漲，汽車(chē)尾氣的排放也對(duì)人們居住的環(huán)境造成了污染，所以人們迫切需要一種能夠替代傳統(tǒng)燃油汽車(chē)的產(chǎn)品。
[0003]作為替代傳統(tǒng)燃油汽車(chē)的優(yōu)秀產(chǎn)品，電動(dòng)汽車(chē)以其“零排放”的優(yōu)點(diǎn)，成為了科學(xué)研宄的熱點(diǎn)。動(dòng)力電池組作為電動(dòng)汽車(chē)的核心動(dòng)力部件，同時(shí)也是目前電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)安全的主要威脅。之前電動(dòng)汽車(chē)的幾次自燃均因?yàn)閯?dòng)力電池組熱失控而造成，針對(duì)這些情況在電池管理系統(tǒng)中的電池?zé)崾Э氐呐卸ǚ椒ㄗ兊貌豢珊鲆暋?br>[0004]電池管理系統(tǒng)(BMS)是電池與用戶(hù)之間的紐帶，主要對(duì)象是二次電池。主要檢測(cè)動(dòng)力電池的單體電壓和溫度、總電壓和總電流，并且控制充放電繼電器的通斷和冷卻風(fēng)扇的控制，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)控動(dòng)力電池組的工作狀態(tài)和動(dòng)力電池組的熱量管理等。利用電池管理系統(tǒng)(BMS)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池組熱失控判斷處理。
[0005]目前最簡(jiǎn)單的方法是電池管理系統(tǒng)的溫度分級(jí)報(bào)警，在溫度達(dá)到最大設(shè)定值時(shí)斷開(kāi)總正繼電器，實(shí)現(xiàn)高壓回路的斷開(kāi)，從而停止電池放電，讓電池自然冷卻。但這種方法不能有效預(yù)警由于內(nèi)短路造成的電池?zé)崾Э?。?zhuān)利201210533121.3，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)中蓄電池?zé)崾Э氐闹悄芘袛喾椒?，即通過(guò)記錄每一秒的電流電壓值，利用電流電壓的變化率來(lái)進(jìn)行比較，這種方法沒(méi)有將溫度這一重要因素考慮在內(nèi)，而且數(shù)值的判斷過(guò)于經(jīng)驗(yàn)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷與不足，本發(fā)明提供一種基于電池管理系統(tǒng)的動(dòng)力電池組熱失控安全警報(bào)方法。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種基于電池管理系統(tǒng)的動(dòng)力電池組熱失控安全警報(bào)方法，其特征在于，包括步驟:
51、電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)電池溫度，如果電池溫度不超過(guò)設(shè)定的溫度Tl，則判斷電池處于正常工況；
52、如果溫度超過(guò)設(shè)定的溫度Tl，則判定為I級(jí)高溫警報(bào)，降低40%-60%的電池功率；降低功率后，如果溫度降到Tl以下，則返回到步驟SI ;
53、降低功率后，如果溫度繼續(xù)升高到設(shè)定的溫度T2，則判定為II級(jí)高溫警報(bào)，并停止使用電池，停止使用電池后，如果溫度降到Tl以下，則返回到步驟SI ;
54、停止使用電池后，如果溫度持續(xù)升高至設(shè)定的溫度T3，則立即判定為熱失控警報(bào)，啟動(dòng)應(yīng)急裝置。
[0008]優(yōu)選的，步驟S2中，所述電池溫度溫度持續(xù)超過(guò)設(shè)定的溫度Tl的時(shí)間超過(guò)5s，才判定為I級(jí)高溫警報(bào)。
[0009]優(yōu)選的，步驟S3中，所述電池溫度溫度持續(xù)超過(guò)設(shè)定的溫度T2的時(shí)間超過(guò)2s，才判定為II級(jí)高溫警報(bào)。
[0010]優(yōu)選的，所述溫度Tl、T2、T3的設(shè)定范圍分別為T(mén)l e [50 °C ,55 0C ],T2 e [580C，650C ], T3 e [750C，850C ]。
[0011]優(yōu)選的，所述電池管理系統(tǒng)通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)電池溫度，如果無(wú)法檢測(cè)到溫度，判定為緊急檢修警報(bào)，則需要返回維修站進(jìn)行檢修。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明所提供的基于電池管理系統(tǒng)的動(dòng)力電池組熱失控安全警報(bào)方法，采用多級(jí)高溫警報(bào)判定，每發(fā)出一級(jí)警報(bào)，電池管理系統(tǒng)采取不同的措施，有效提醒駕駛員和乘客動(dòng)力電池組的失控預(yù)警，可以適用于整車(chē)安全判定，增加安全性。
【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的電池組熱失控安全警報(bào)的流程圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的溫度傳感器故障檢測(cè)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]鋰電池?zé)崾Э乜煞譃?個(gè)階段:階段一:穩(wěn)定與啟動(dòng)階段。這個(gè)階段電池自發(fā)產(chǎn)熱速率達(dá)到0.2° C/min。此時(shí)電池溫度在50° C以下。以這個(gè)速率產(chǎn)生的熱量通常會(huì)被電池模塊消耗掉，但如果熱量沒(méi)有被消耗，則由于電池的放熱反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，熱量持續(xù)積累會(huì)進(jìn)入第2階段。階段二:加速階段。當(dāng)電池溫度持續(xù)升高且未超過(guò)60° C時(shí)，發(fā)熱速率會(huì)從0.2° C/min上升到10° C/min，造成某些溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度傳感器失能。當(dāng)電池溫度達(dá)到55° C，需降低50%功率；當(dāng)發(fā)熱速率達(dá)到10° C/min，報(bào)檢修警報(bào)。階段三:熱失控階段。當(dāng)電池溫度持續(xù)積累超過(guò)60° C，會(huì)產(chǎn)生排氣并可能產(chǎn)生大量的煙霧，電池會(huì)以10° C/min升溫。如果溫度連續(xù)上升4分鐘，電池溫度會(huì)快速達(dá)到100°C。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明根據(jù)上述鋰電池?zé)崾Э氐?個(gè)階段，提出了動(dòng)力電池?zé)崾Э匕踩珗?bào)警的方法，應(yīng)該包括以下幾個(gè)步驟:
51、正常工況下電池組溫度應(yīng)小于55度，電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)電池溫度，如果電池溫度不超過(guò)55°C，則判斷電池處于正常工況；
52、如果溫度超過(guò)55°C，且持續(xù)處于55°C以上溫度的時(shí)間超過(guò)5s，則判定為I級(jí)高溫警報(bào)，降低50%的電池功率，并停車(chē)檢修電池；降低功率后，如果溫度降到55°C以下，則返回到步驟SI ；
53、降低功率后，如果溫度繼續(xù)升高到60°C以上，且持續(xù)處于60°C以上溫度的時(shí)間超過(guò)2s，則判定為II級(jí)高溫警報(bào)，并立即停止使用電池，停止使用電池后，如果溫度降到55°C以下，則返回到步驟SI，
54、停止使用電池后，如果溫度持續(xù)升高至80°C，則立即判定為熱失控警報(bào)，啟動(dòng)應(yīng)急
目.ο
[0016]另外，所述電池管理系統(tǒng)通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)電池溫度，如果無(wú)法檢測(cè)到溫度，判定為緊急檢修警報(bào)，則需要返回維修站進(jìn)行檢修，溫度傳感器故障檢測(cè)流程，如圖2所示。
[0017]由于電池管理系統(tǒng)是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池安全的重要裝置，而電池管理系統(tǒng)又是由低壓蓄電池供電，所以整車(chē)中低壓蓄電池?zé)o論是在ON檔還是OFF檔，都必須處于長(zhǎng)期電池供電階段。
[0018]以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)前述實(shí)施例只是為了說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施過(guò)程以及步驟，而非限定本發(fā)明，所以根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所作的變化或變型，都應(yīng)屬于所附權(quán)利要求書(shū)限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于電池管理系統(tǒng)的動(dòng)力電池組熱失控安全警報(bào)方法，其特征在于，包括步驟: 51、電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)電池溫度，如果電池溫度不超過(guò)設(shè)定的溫度Tl，則判斷電池處于正常工況； 52、如果溫度超過(guò)設(shè)定的溫度Tl，則判定為I級(jí)高溫警報(bào)，降低40%-60%的電池功率；降低功率后，如果溫度降到Tl以下，則返回到步驟SI ; 53、降低功率后，如果溫度繼續(xù)升高到設(shè)定的溫度T2，則判定為II級(jí)高溫警報(bào)，并停止使用電池，停止使用電池后，如果溫度降到Tl以下，則返回到步驟SI ; 54、停止使用電池后，如果溫度持續(xù)升高至設(shè)定的溫度T3，則立即判定為熱失控警報(bào)，啟動(dòng)應(yīng)急裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電池管理系統(tǒng)的動(dòng)力電池組熱失控安全警報(bào)方法，其特征在于，步驟S2中，所述電池溫度溫度持續(xù)超過(guò)設(shè)定的溫度Tl的時(shí)間超過(guò)5s，才判定為I級(jí)高溫警報(bào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電池管理系統(tǒng)的動(dòng)力電池組熱失控安全警報(bào)方法，其特征在于，步驟S3中，所述電池溫度溫度持續(xù)超過(guò)設(shè)定的溫度T2的時(shí)間超過(guò)2s，才判定為II級(jí)高溫警報(bào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電池管理系統(tǒng)的動(dòng)力電池組熱失控安全警報(bào)方法，其特征在于，所述溫度T1、T2、T3的設(shè)定范圍分別為T(mén)l e [500C，550C ]，T2 e [580C，650C ]，T3 e [75 0C，85 0C ]。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電池管理系統(tǒng)的動(dòng)力電池組熱失控安全警報(bào)方法，其特征在于，所述電池管理系統(tǒng)通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)電池溫度，如果無(wú)法檢測(cè)到溫度，判定為緊急檢修警報(bào)，則需要返回維修站進(jìn)行檢修。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于電池管理系統(tǒng)的動(dòng)力電池組熱失控安全警報(bào)方法，包括步驟：S1、電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)電池溫度，如果電池溫度不超過(guò)設(shè)定的溫度T1，則判斷電池處于正常工況；S2、如果溫度超過(guò)設(shè)定的溫度T1，則判定為Ⅰ級(jí)高溫警報(bào)，降電池功率；如果溫度降到T1以下，則返回到步驟S1；S3、如果溫度繼續(xù)升高到設(shè)定的溫度T2，則判定為Ⅱ級(jí)高溫警報(bào)，并停止使用電池，溫度降到T1以下,則返回到步驟S1；S4、如果溫度持續(xù)升高至設(shè)定的溫度T3，則立即判定為熱失控警報(bào)，啟動(dòng)應(yīng)急裝置。本發(fā)明采用多級(jí)高溫警報(bào)判定，每發(fā)出一級(jí)警報(bào)，電池管理系統(tǒng)采取不同的措施，有效提醒駕駛員電池組的失控預(yù)警，增加安全性。
【IPC分類(lèi)】G01R31-36, H02H7-18
【公開(kāi)號(hào)】CN104880676
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510285595
【發(fā)明人】朱樂(lè)凱, 王世強(qiáng), 方蘭蘭
【申請(qǐng)人】金龍聯(lián)合汽車(chē)工業(yè)（蘇州）有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月29日